Abteilung Muskel- und Knochenstoffwechsel
Der menschliche Körper ist einerseits zu herausragenden Leistungen fähig, andererseits führt anhaltende körperliche Inaktivität zu Funktionsbeeinträchtigungen des Knochen- und Muskelapparats (Dekonditionierung), Stoffwechselstörungen wie Fettleibigkeit und Insulinresistenz und zu einem erhöhten Risiko für Herzkrankheiten. Diese Prozesse sind nicht nur auf der Erde problematisch, sondern vor allem auch bei Weltraumaufenthalten.
Die Abteilung Muskel- und Knochenstoffwechsel versucht die Mechanismen der körperlichen Abbauprozesse frühzeitig zu erkennen, besser zu verstehen und entsprechende Gegenmaßnahmen zu entwickeln. Die Erforschung der Biomechanik und Mechanophysiologie von Muskeln und Knochen ist entscheidend für das Verständnis der physiologischen Auswirkungen von Muskelkontraktionen und körperlicher Aktivität. Vertiefte Analysen des organspezifischen Stoffwechsels und seiner systemischen Wechselwirkungen sowie die Kombination dieses Wissens mit genetischen Modellen bilden die Grundlage für zielgerichtete Interventionen. Nicht invasive Methoden und Untersuchungen auch an alten Menschen und Patientinnen und Patienten helfen dabei, den Anteil immobilisationsbedingter von primär alters- oder krankheitsbedingten Veränderungen zu unterscheiden.
Aus den gewonnenen Erkenntnissen leiten wir Gegenmaßnamen im Bereich des physischen Trainings und der Ernährung ab, um die körperliche Fitness von Astronautinnen und Astronauten zu erhalten, aber auch um die Gesundheit und Lebensqualität von Menschen im hohen Alter sowie Personen mit verschiedenen Krankheitsbildern zu verbessern. Unsere Forschung folgt dabei einem translationalen Ansatz, der von der zellulären bis zur organismischen Ebene reicht.
Arbeitsgruppe
Translationale Stoffwechselforschung (Prof. Dr. rer. nat. Dominik Pesta)
- Klinische und translationale Aspekte des Energiestoffwechsels, gewebsspezifische Mitochondrienfunktion, euglykämisch-hyperinsulinämischer Clamp-Test, Bioprobenmanagement
- Studien zur Wirkung veränderter Schwerkraftbedingungen (z.B. Kurzarmzentrifugation) auf Leistungsfähigkeit und Trainierbarkeit
Teams
Mechanophysiologie (Prof. Dr. med. Jörn Rittweger)
- Biomechanische Tests, Modellierung der Gewebemechanik, Technologieentwicklung, Datenmanagement
Training und Gegenmaßnahmen (PD Dr. rer. nat. Jochen Zange)
- Trainingsstudien, muskuloskelettale Bildgebung, Entwicklung von Trainingsgegenmaßnahmen